【手続補正書】
【提出日】平成18年1月27日(2006.1.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】制御パラメータ設定装置を備えたモータ制御装置および制御パラメータ設定方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】速度指令とモータ速度またはモータ位置に基づいて作成された速度フィードバックとを入力し前記速度フィードバックが前記速度指令に一致するよう速度制御を行いトルク指令を出力する速度制御部と、前記トルク指令を入力し前記トルク指令のノイズ成分を除去するフィルタを備えモータ駆動電流をモータへ出力するトルク制御部と、前記モータの位置または速度を検出し信号を出力する検出器とを備え、力伝達機構を介して機械を駆動する前記モータへ電力を供給する制御パラメータ設定装置を備えたモータ制御装置において、
前記力伝達機構の種類と前記モータ制御装置の形態と前記速度制御部の形態毎に作成したゲイン表を格納する制御パラメータ格納手段と、
前記速度フィードバックあるいは前記トルク指令あるいは前記モータ駆動電流に基づいて、機械剛性値を決定してゲイン設定手段に出力する機械剛性値設定手段と、
前記ゲイン表を読み出し、前記機械剛性値に基づいた制御パラメータを設定するゲイン設定手段と、
を備えることを特徴とする制御パラメータ設定装置を備えたモータ制御装置。
【請求項２】前記ゲイン表が、前記制御パラメータである、前記機械剛性値に対応した速度ループゲイン（Ｋｖ）と速度ループ積分時定数（Ｔｉ）とトルク指令フィルタ定数（Ｔｆ）と、を制御パラメータグループとして構成し、
前記モータ制御装置に更に位置指令と前記モータ速度または前記モータ位置に基づいて作成された位置フィードバックとを入力し前記位置フィードバックが前記位置指令に一致するよう位置制御を行い前記速度指令を出力する位置制御部を備える場合、前記制御パラメータに更に位置ループゲイン（Ｋｐ）を加えて前記制御パラメータグループとして構成することを特徴とする請求項１に記載の制御パラメータ設定装置を備えたモータ制御装置。
【請求項３】前記機械剛性値設定手段が、仮設定の機械剛性値あるいは再設定の機械剛性値に基づいた前記制御パラメータの設定で前記モータが駆動されている際、前記仮設定の機械剛性値あるいは前記再設定の機械剛性値が正しいか否かを判定し、
前記仮設定の機械剛性値あるいは前記再設定の機械剛性値が低過ぎあるいは高過ぎの場合、前記仮設定の機械剛性値あるいは前記再設定の機械剛性値を上げあるいは下げした前記再設定の機械剛性値を前記ゲイン設定手段に出力して判定を繰り返し、
正しい場合、前記仮設定の機械剛性値あるいは前記再設定の機械剛性値を最終の機械剛性値として決定することを特徴とする請求項１に記載の制御パラメータ設定装置を備えたモータ制御装置。
【請求項４】前記機械剛性値決定手段が、前記速度フィードバックあるいは前記トルク指令あるいは前記モータ駆動電流の振動成分の振幅値と予め設定された振動成分の上下限値とを比較し、
前記振動成分の振幅値が上限値より大きい場合、前記仮設定の機械剛性値あるいは前記再設定の機械剛性値が高過ぎと判定し、
前記振動成分の振幅値が下限値より小さい場合、前記仮設定の機械剛性値あるいは前記再設定の機械剛性値が低過ぎと判定し、
前記振動成分の振幅値が上下限値の範囲内の場合、前記仮設定の機械剛性値あるいは前記再設定の機械剛性値が正しいと判定することを特徴とする請求項３に記載の制御パラメータ設定装置を備えたモータ制御装置。
【請求項５】前記機械剛性値決定手段が、ステップ状の速度指令が入力された際の速度フィードバックあるいはトルク指令に基づいて、
前記速度フィードバックあるいは前記トルク指令のオーバーシュート回数が２以上の場合、前記仮設定の機械剛性値あるいは前記再設定の機械剛性値が高過ぎと判定し、
前記速度フィードバックあるいは前記トルク指令がオーバーシュートしない場合、前記仮設定の機械剛性値あるいは前記再設定の機械剛性値が低過ぎと判定し、
前記速度フィードバックあるいは前記トルク指令オーバーシュート回数が１回であり、速度偏差あるいは前記トルク指令が０に近づく場合、前記仮設定の機械剛性値あるいは前記再設定の機械剛性値が正しいと判定することを特徴とする請求項３に記載の制御パラメータ設定装置を備えたモータ制御装置。
【請求項６】前記速度制御部が比例積分制御あるいは積分比例制御を行う際、比例積分制御の場合、２π×速度ループゲイン（Ｋｖ）×速度ループ積分時定数（Ｔｉ）≧Ｚｐｉ（ＺｐｉはＺｐｉ≧４の条件で設定可能な定数）、
積分比例制御の場合、２π×速度ループゲイン（Ｋｖ）×速度ループ積分時定数（Ｔｉ）≧Ｚｉｐ（ＺｉｐはＺｉｐ≧２の条件で設定可能な定数）、
前記位置制御部を備える場合は、比例積分制御の場合あるいは積分比例制御の場合に更に位置ループゲイン（Ｋｐ）×速度ループ積分時定数（Ｔｉ）≦Ｚｐ（ＺｐはＺｐ≦０．３２の条件で設定可能な定数）、
で示される関係を常に保つように前記制御パラメータを計算する制御パラメータ計算手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の制御パラメータ設定装置を備えたモータ制御装置。
【請求項７】速度制御を行う制御系の制御パラメータを設定し、力伝達機構を介して機械を駆動するモータへ電力を供給する制御パラメータ設定装置を備えたモータ制御装置の制御パラメータ設定方法において、
前記制御パラメータである、機械剛性値に対応した速度ループゲイン（Ｋｖ）と速度ループ積分時定数（Ｔｉ）とトルク指令フィルタ定数（Ｔｆ）と、を制御パラメータグループとして構成し、前記制御系に位置制御部を追加して位置制御を行う場合、前記制御パラメータに更に位置ループゲイン（Ｋｐ）を加えて前記制御パラメータグループとして構成したゲイン表を作成して格納し、
速度フィードバックあるいはトルク指令あるいはモータ駆動電流に基づいて、前記機械剛性値を決定し、
前記ゲイン表を読み出し、前記機械剛性値に基づいた前記制御パラメータを設定することを特徴とした制御パラメータ設定装置を備えたモータ制御装置の制御パラメータ設定方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。請求項１に記載の発明は、速度指令とモータ速度またはモータ位置に基づいて作成された速度フィードバックとを入力し前記速度フィードバックが前記速度指令に一致するよう速度制御を行いトルク指令を出力する速度制御部と、前記トルク指令を入力し前記トルク指令のノイズ成分を除去するフィルタを備えモータ駆動電流をモータへ出力するトルク制御部と、前記モータの位置または速度を検出し信号を出力する検出器とを備え、力伝達機構を介して機械を駆動する前記モータへ電力を供給する制御パラメータ設定装置を備えたモータ制御装置において、前記力伝達機構の種類と前記モータ制御装置の形態と前記速度制御部の形態毎に作成したゲイン表を格納する制御パラメータ格納手段と、前記速度フィードバックあるいは前記トルク指令あるいは前記モータ駆動電流に基づいて、機械剛性値を決定してゲイン設定手段に出力する機械剛性値設定手段と、前記ゲイン表を読み出し、前記機械剛性値に基づいた制御パラメータを設定するゲイン設定手段と、を備えるものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載における前記ゲイン表が、前記制御パラメータである、前記機械剛性値に対応した速度ループゲイン（Ｋｖ）と速度ループ積分時定数（Ｔｉ）とトルク指令フィルタ定数（Ｔｆ）と、を制御パラメータグループとして構成し、前記モータ制御装置に更に位置指令と前記モータ速度または前記モータ位置に基づいて作成された位置フィードバックとを入力し前記位置フィードバックが前記位置指令に一致するよう位置制御を行い前記速度指令を出力する位置制御部を備える場合、前記制御パラメータに更に位置ループゲイン（Ｋｐ）を加えて前記制御パラメータグループとして構成するものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１記載における前記機械剛性値設定手段が、仮設定の機械剛性値あるいは再設定の機械剛性値に基づいた前記制御パラメータの設定で前記モータが駆動されている際、前記仮設定の機械剛性値あるいは前記再設定の機械剛性値が正しいか否かを判定し、前記仮設定の機械剛性値あるいは前記再設定の機械剛性値が低過ぎあるいは高過ぎの場合、前記仮設定の機械剛性値あるいは前記再設定の機械剛性値を上げあるいは下げした前記再設定の機械剛性値を前記ゲイン設定手段に出力して判定を繰り返し、正しい場合、前記仮設定の機械剛性値あるいは前記再設定の機械剛性値を最終の機械剛性値として決定するものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３記載における前記機械剛性値決定手段が、前記速度フィードバックあるいは前記トルク指令あるいは前記モータ駆動電流の振動成分の振幅値と予め設定された振動成分の上下限値とを比較し、前記振動成分の振幅値が上限値より大きい場合、前記仮設定の機械剛性値あるいは前記再設定の機械剛性値が高過ぎと判定し、前記振動成分の振幅値が下限値より小さい場合、前記仮設定の機械剛性値あるいは前記再設定の機械剛性値が低過ぎと判定し、前記振動成分の振幅値が上下限値の範囲内の場合、前記仮設定の機械剛性値あるいは前記再設定の機械剛性値が正しいと判定するものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、請求項５に記載の発明は、請求項３記載における前記機械剛性値決定手段が、ステップ状の速度指令が入力された際の速度フィードバックあるいはトルク指令に基づいて、前記速度フィードバックあるいは前記トルク指令のオーバーシュート回数が２以上の場合、前記仮設定の機械剛性値あるいは前記再設定の機械剛性値が高過ぎと判定し、前記速度フィードバックあるいは前記トルク指令がオーバーシュートしない場合、前記仮設定の機械剛性値あるいは前記再設定の機械剛性値が低過ぎと判定し、前記速度フィードバックあるいは前記トルク指令オーバーシュート回数が１回であり、速度偏差あるいは前記トルク指令が０に近づく場合、前記仮設定の機械剛性値あるいは前記再設定の機械剛性値が正しいと判定するものである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１または２記載における前記速度制御部が比例積分制御あるいは積分比例制御を行う際、比例積分制御の場合、２π×速度ループゲイン（Ｋｖ）×速度ループ積分時定数（Ｔｉ）≧Ｚｐｉ（ＺｐｉはＺｐｉ≧４の条件で設定可能な定数）、積分比例制御の場合、２π×速度ループゲイン（Ｋｖ）×速度ループ積分時定数（Ｔｉ）≧Ｚｉｐ（ＺｉｐはＺｉｐ≧２の条件で設定可能な定数）、前記位置制御部を備える場合は、比例積分制御の場合あるいは積分比例制御の場合に更に位置ループゲイン（Ｋｐ）×速度ループ積分時定数（Ｔｉ）≦Ｚｐ（ＺｐはＺｐ≦０．３２の条件で設定可能な定数）、で示される関係を常に保つように前記制御パラメータを計算する制御パラメータ計算手段を備えるものである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
請求項７に記載の発明は、速度制御を行う制御系の制御パラメータを設定し、力伝達機構を介して機械を駆動するモータへ電力を供給する制御パラメータ設定装置を備えたモータ制御装置の制御パラメータ設定方法において、前記制御パラメータである、機械剛性値に対応した速度ループゲイン（Ｋｖ）と速度ループ積分時定数（Ｔｉ）とトルク指令フィルタ定数（Ｔｆ）と、を制御パラメータグループとして構成し、前記制御系に位置制御部を追加して位置制御を行う場合、前記制御パラメータに更に位置ループゲイン（Ｋｐ）を加えて前記制御パラメータグループとして構成したゲイン表を作成して格納し、速度フィードバックあるいはトルク指令あるいはモータ駆動電流に基づいて、前記機械剛性値を決定し、前記ゲイン表を読み出し、前記機械剛性値に基づいた前記制御パラメータを設定するのである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】